NIRPS: espectógrafo do ESO revela dados de três exoplanetas com a ajuda de CIÊNCIAS

Proxima b, Proxima d, e WASP-69 b ainda estão longe de figurar nos roteiros das agências de viagens, e já constam entre as principais atrações do conjunto de artigos científicos que acaba de ser publicado na revista Astronomy & Astrophysics com o objetivo de dar a conhecer os resultados das primeiras observações do espectógrafo conhecido pela sigla NIRPS. Além da confirmação de um exoplaneta a orbitar em zona de habitabilidade, o espectógrafo que se encontra instalado no Observatório de La Silla, no Chile, revelou um segundo exoplaneta a orbitar a estrela mais próxima do Sol e forneceu detalhes sobre um terceiro corpo celeste que aparenta ter uma cauda de hélio. Além do desenvolvimento de componentes para o NIRPS, também a análise dos dados captados pelo espectógrafoo contou com a participação de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (CIÊNCIAS) e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IAstro).

“Estes resultados revelam as perturbações que as órbitas dos planetas provocam na luz emitida pelas estrelas em que orbitam. Todos estes dados foram obtidos através das observações que têm vindo a ser feitas desde 2023. Neste momento, já estão a ser feitas observações que, possivelmente, só deverão permitir obter resultados nos próximos anos”, explica Alexandre Cabral, professor de CIÊNCIAS e investigador do IAstro.

NIRPS é a sigla de Near Infra Red Planet Searcher, que em português tem como tradução possível Explorador de Planetas por Infravermelho Próximo. Como o nome indica, o raio de ação do novo espectógrafo vai além dos comprimentos de onda que compõem a denominada luz visível pelo olho humano e já consegue captar bandas do infravermelho próximo. Estes comprimentos de onda da luz que não é visível podem revelar-se especialmente “interessantes” para astrónomos e astrofísicos “por poderem conter informação relacionada com a composição das atmosferas e biomarcadores (que podem ser indiciadores de existência de vida)” refere Alexandre Cabral. “O NIRPS permite estudar as assinaturas químicas de vapor de água, hélio e metano nas atmosferas dos exoplanetas”, acrescenta o investigador de CIÊNCIAS.

O NIRPS encontra-se instalado no Telescópio ESO de 3,6 Metros, pertence ao Observatório de La Silla, e tem sido operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO). Os trabalhos de instalação terminaram em 2023, com a expectativa de usar o novo instrumento em articulação com o HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher; ou Explorador de Planetas de Velocidade Radial de Alta Precisão, em português), e garantir uma captação mais alargada do espectro da luz proveniente das estrelas da Via Láctea. “É algo único, porque permite ter uma alta resolução num espectro de luz tão grande”, sublinha Alexandre Cabral.

Além dos novos artigos científicos que conta com a assinatura de investigadores portugueses, o NIRPS também acabou por dar relevo ao trabalho feito em CIÊNCIAS e  no IAstro em torno de um equipamento fulcral para a interpretação dos dados contidos na luz das estrelas. O instrumento é conhecido pela sigla de ADC (de Atmospheric Dispersion Corrector ou Corretor de Dispersão Atmosférica, em português) e foi desenvolvido para eliminar o efeito de dispersão cromática, que é gerado à passagem da luz pela atmosfera terrestre. Segundo os investigadores, este efeito pode condicionar as observações astronómicas se não for corrigido. “A luz é captada pelo telescópio e é encaminhada através de uma fibra ótica para o espectógrafo NIRPS. Mas antes de ser injetada na fibra ótica, essa luz tem de ser corrigida a fim de eliminar o efeito de dispersão cromática que é causado pela atmosfera. Além disso, também é levada a cabo uma correção da cintilação estelar”, explica Alexandre Cabral.

Depois de confirmar a capacidade tecnológica do NIRPS, a equipa de investigadores do ESO decidiu concentrar o trabalho em alguns alvos mais ou menos conhecidos dos astrónomos. E foi assim, que as atenções se voltaram para Proxima b, Proxima d, e WASP-69 b – e também para o projeto ANDES, que tem em vista a instalação de um novo instrumento no Telescópio Europeu Extremamente Grande (ELT), que está em construção e poderá estrear a meados da próxima década, também no Chile. Se o ANDES já poderá recolher informação mais detalhada sobre atmosferas de outros planetas, o NIRPS, por seu turno, é encarado como um precursor do ANDES, além de poder funcionar na identificação de futuros alvos para observação com o Telescópio Espacial James Webb.

“Os primeiros resultados do NIRPS na deteção e caracterização de exoplanetas mostram o grande potencial deste novo instrumento. Mais ainda, a exploração de espectros de alta resolução no infravermelho permite-nos testar os métodos de deteção de atmosferas de exoplanetas semelhantes à Terra a orbitar outras estrelas, um salto científico que será possível com o espectrógrafo ANDES”, refere Nuno Cardoso Santos, investigador do IAstro e professor da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), num comunicado do IAstro.

Além de Nuno Cardoso Santos, o comunicado do IAstro menciona ainda João Gomes da Silva, investigador do IAstro, enquanto autor de um dos cinco artigos que acabam de ser publicados na Astronomy & Astrophysics a partir de dados coletados pelo NIRPS. O artigo liderado por Gomes da Silva demonstra, pela primeira vez, como a atividade estelar afeta os espectros de duas anãs vermelhas que foram captadas pelo NIRPS.

Alexandre Cabral admite que o NIRPS pode fazer a diferença quando se trata do estudo das anãs vermelhas. “As anãs vermelhas têm um sinal mais forte no infravermelho próximo, mas na luz visível apresentam sinais mais fracos”, refere o investigador. Tendo em conta o grande número de anãs vermelhas na Via Láctea e as hipóteses de haver exoplanetas que as orbitam, o NIRPS é encarado como uma ferramenta que pode ajudar a aumentar "a probabilidade de encontrar exoplanetas com características de habitabilidade parecidas com as da Terra”, acrescenta Alexandre Cabral.

Foi uma lógica similar que levou os investigadores do ESO a um “reencontro” com Proxima b, Proxima d, e WASP-69 b. Com os dados recolhidos pelo NIRPS, conseguiu-se informação detalhada que permitiu confirmar a existência Proxima b, que orbita em torno da estrela mais próxima do Sistema Solar que, por sua vez, é conhecida por Proxima Centauri. Esta estrela é uma anã vermelha e encontra-se a cerca de quatro anos-luz do sistema solar. Também com os dados trabalhados pelo NIRPS, foi possível identificar um segundo planeta a orbitar Proxima Centauri que passou a ser conhecido como Proxima d. Por fim, foi ainda revelada mais informação sobre o exoplaneta WASP-69 b que tem uma massa comparável à de Saturno, e se distingue por ter uma “cauda” de Hélio a sair da respetiva atmosfera. Este exoplaneta está a orbitar a estrela anã laranja WASP-69, a cerca de 160 anos-luz de distância.

“Certamente que as anãs vermelhas vão ser dos alvos mais procurados nos próximos tempos. Seguramente que vamos ter nos próximos tempos surpresas e descobertas inesperadas”, prevê Alexandre Cabral. Os próximos episódios do NIRPS já não deverão tardar a ser conhecidos. 

Referências nos Média:

Tek Sapo: Novo "caçador" de planetas já fez primeiras descobertas e tem ADN português